DE102021212901B4 - Method for characterizing an object in an area surrounding a motor vehicle - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung gibt ein Verfahren (100) zur Charakterisierung eines Objekts in einer Umgebung eines Kraftfahrzeugs mittels eines Assistenzsystems des Kraftfahrzeugs, wobei mit einem Abstandssensor des Assistenzsystems Messsignale ausgesendet werden, wobei Echos (2) der von dem Objekt reflektierten Messsignale empfangen werden, und wobei mittels einer Steuereinrichtung des Assistenzsystems eine Klassifizierung einer Höhe des Objekts basierend auf den empfangenen Echos (2) ermittelt wird. Erfindungsgemäß wird ein Echodichteparameter anhand einer Anzahl der empfangenen Echos (2) bestimmt und es wird die Klassifizierung der Höhe des Objekts basierend auf dem Echodichteparameter ermittelt. Weiter gibt die Erfindung ein Assistenzsystem mit einem Ultraschallsensor und einer Steuereinrichtung, welche zum Durchführen eines solchen Verfahrens (100) ausgelegt ist, an.The invention provides a method (100) for characterizing an object in an area surrounding a motor vehicle using an assistance system of the motor vehicle, measurement signals being transmitted using a distance sensor of the assistance system, echoes (2) of the measurement signals reflected by the object being received, and wherein using a control device of the assistance system determines a classification of a height of the object based on the received echoes (2). According to the invention, an echo density parameter is determined based on a number of the received echoes (2) and the classification of the height of the object is determined based on the echo density parameter. The invention also specifies an assistance system with an ultrasonic sensor and a control device, which is designed to carry out such a method (100).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Charakterisierung eines Objekts in einer Umgebung eines Kraftfahrzeugs mittels eines Assistenzsystems des Kraftfahrzeugs, wobei mit einem Abstandssensor des Assistenzsystems Messsignale ausgesendet werden, und wobei Echos der von dem Objekt reflektierten Messsignale empfangen werden. Dabei wird mittels einer Steuereinrichtung des Assistenzsystems eine Klassifizierung einer Höhe des Objekts basierend auf den empfangenen Echos ermittelt. Die Erfindung betrifft ferner ein Assistenzsystem mit einem Abstandssensor und einer Steuereinrichtung, welche zum Durchführen eines derartigen Verfahrens ausgelegt ist.The invention relates to a method for characterizing an object in the surroundings of a motor vehicle using an assistance system of the motor vehicle, measurement signals being transmitted using a distance sensor of the assistance system and echoes of the measurement signals reflected by the object being received. In this case, a classification of a height of the object based on the received echoes is determined by means of a control device of the assistance system. The invention also relates to an assistance system with a distance sensor and a control device, which is designed to carry out such a method.

Ein Abstandsensor in Kraftfahrzeugen einem Kraftfahrzeug dient üblicherweise der Umfelderkennung, wobei basierend auf einer Laufzeit zwischen einem ausgesendeten Messsignal und einem empfangenen Echo des von einem Objekt reflektierten Messsignals ein Abstand, oder anders ausgedrückt, die Entfernung zu dem Objekt bestimmt wird. Ein solcher Abstandsensor ist regelmäßig als ein Radarsensor oder ein Ultrasensoren ausgestaltet, wobei besonders Ultraschallsensoren weit verbreitet und heutzutage in nahezu allen Personenkraftfahrzeugen verbaut sind.A distance sensor in a motor vehicle is usually used for environment recognition, based on a transit time between a transmitted measurement signal and a received echo of the measurement signal reflected by an object, a distance, or in other words, the distance to the object is determined. Such a distance sensor is regularly designed as a radar sensor or an ultra-sensor, ultrasonic sensors in particular being widespread and nowadays installed in almost all passenger vehicles.

Ultraschallsensoren umfassen für üblicherweise eine Sendeeinrichtung, welche Ultraschallsignale als Messsignale aussendet, die sich in der Luft mit Schallgeschwindigkeit von etwa 340 Meter pro Sekunde fortpflanzen. Dazu wird gewöhnlich eine Membran des Ultraschallsensors mit einem entsprechenden Wandlerelement zu mechanischen Schwingungen angeregt. Das Ultraschallsignal wird an Objekten in der Umgebung als Echo reflektiert und von einer Empfängereinrichtung des Ultraschallsensors detektiert. Anhand der Laufzeitdifferenz zwischen dem Sendezeitpunkt und dem Empfangszeitpunkt kann unter Berücksichtigung der Ausbreitungsgeschwindigkeit des Ultraschallsignals der Abstand bzw. die Entfernung zum Objekt bestimmt werden. Hierbei kann auch die Amplitude des reflektierten Ultraschallsignals bzw. des Echos ermittelt werden.Ultrasonic sensors usually include a transmission device, which emits ultrasonic signals as measurement signals, which propagate in the air at the speed of sound of approximately 340 meters per second. For this purpose, a membrane of the ultrasonic sensor is usually excited to mechanical vibrations with a corresponding transducer element. The ultrasonic signal is reflected as an echo by objects in the vicinity and is detected by a receiver device of the ultrasonic sensor. The distance to the object can be determined on the basis of the transit time difference between the time of transmission and the time of reception, taking into account the propagation speed of the ultrasonic signal. The amplitude of the reflected ultrasonic signal or the echo can also be determined here.

Üblicherweise werden Ultraschallsensoren für Kraftfahrzeuge zur Umfelderfassung in einem Bereich bis etwa 7 Meter eingesetzt. Besondere Bedeutung spielen Ultraschallsensoren insbesondere bei semi-automatischen oder automatischen Fahrmanövern, vor allem im Zusammenhang mit Parkanwendungen, etwa der Parkdistanzmessung, Parklückensuche oder beim Parken. Dabei wird das Kraftfahrzeug üblicherweise relativ zu den Objekten bewegt, wobei während des Bewegens zu vorbestimmten Zeitpunkten jeweils ein Messzyklus durchgeführt wird. Bei jedem Messzyklus wird dabei mit einem Ultraschallsensor ein Ultraschallsignal ausgesendet. Aus dem Stand der Technik sind bereits Verfahren und entsprechende Assistenzsysteme bekannt, welche dem Fahrer mithilfe von Ultraschallsensoren unterschiedliche Informationen über die Umgebung des Kraftfahrzeugs zur Verfügung stellen und ihn beim Manövrieren des Kraftfahrzeugs und insbesondere beim Lokalisieren einer Parklücke und beim Einparken des Kraftfahrzeugs in die Parklücke unterstützen. Es existieren beispielsweise Assistenzsysteme, die mit einer Parklückenlokalisierung ausgestattet sind und dem Fahrer anzeigen, ob in der unmittelbaren Umgebung des Kraftfahrzeugs eine Parklücke vorhanden ist bzw. ob eine vorhandene Parklücke groß genug ist, um das Kraftfahrzeug darin parken zu können. Derartige Assistenzsystem benötigen zur sicheren Lokalisierung und Abmessung einer Parklücke Informationen über sich in der Umgebung des Kraftfahrzeugs befindliche Objekte, die beispielsweise durch parkende Fahrzeuge, Bordseine, Wände und Mauern gebildet sein können.Usually, ultrasonic sensors for motor vehicles are used to detect the surroundings in a range of up to about 7 meters. Ultrasonic sensors are particularly important in semi-automatic or automatic driving maneuvers, especially in connection with parking applications, such as parking distance measurement, parking space search or parking. In this case, the motor vehicle is usually moved relative to the objects, with a measurement cycle being carried out at predetermined times during the movement. With each measuring cycle, an ultrasonic signal is emitted with an ultrasonic sensor. Methods and corresponding assistance systems are already known from the prior art, which provide the driver with various information about the surroundings of the motor vehicle using ultrasonic sensors and support him in maneuvering the motor vehicle and in particular in locating a parking space and parking the motor vehicle in the parking space . For example, there are assistance systems that are equipped with parking space localization and show the driver whether there is a parking space in the immediate vicinity of the motor vehicle or whether an existing parking space is large enough to park the motor vehicle in it. For reliable localization and dimensioning of a parking space, such assistance systems require information about objects in the vicinity of the motor vehicle, which can be formed, for example, by parked vehicles, boards, walls and walls.

Neben der Entfernung des Kraftfahrzeugs zu einem Objekt ist üblicherweise auch die Höhe des Objekts von Bedeutung. Die Höhe ist ein wichtiger Faktor, um entscheiden zu können, ob ein Objekt beziehungsweise Hindernis überfahren werden kann oder nicht. Insbesondere wenn das Kraftfahrzeug auf Grundlage der Messungen eines Abstandssensors zumindest semi-autonom manövriert wird, ist es wünschenswert, die Höhe des erfassten Objekts zu bestimmen.In addition to the distance from the motor vehicle to an object, the height of the object is usually also important. The height is an important factor in deciding whether an object or obstacle can be driven over or not. In particular, when the motor vehicle is maneuvered at least semi-autonomously based on the measurements of a distance sensor, it is desirable to determine the height of the detected object.

Die Höhenbestimmung mit im Kraftfahrzeugbereich regelmäßig verwendeten eindimensionalen (1D) Abstandssensoren, also Abstandssensoren zur Entfernungsbestimmung, ist aufgrund physikalischer Einschränkungen grundsätzlich recht schwierig. Mithilfe eines solchen Abstandssensors kann die Höhe eines Objekts nicht direkt gemessen werden. Zur Höhenbestimmung wird daher beispielsweise zusätzlich eine Kamera verwendet und die Höhe basierend auf einem 2D-Bild geschätzt oder es wird eine auf mehreren Sensoren basierende Methode zur Abschätzung der Höhe auf Grundlage von Triangulation verwendet. Auf einer Kamera bzw. mehreren Sensoren basierende Verfahren nutzen dabei allerdings nicht die Vorteile eines 1 D-Abstandssensors hinsichtlich Kosten und Robustheit aus.Determining the height with one-dimensional (1D) distance sensors, ie distance sensors for determining distances, which are regularly used in the motor vehicle sector, is fundamentally very difficult due to physical limitations. Such a distance sensor cannot directly measure the height of an object. For example, a camera is therefore additionally used to determine the height and the height is estimated based on a 2D image, or a method for estimating the height based on triangulation that is based on a plurality of sensors is used. However, methods based on a camera or multiple sensors do not utilize the advantages of a 1D distance sensor in terms of costs and robustness.

Ein Verfahren und ein Assistenzsystem der eingangs genannten Art sind beispielsweise aus der DE 10 2004 047 479 A1 bekannt. Dabei werden zur Klassifizierung einer Höhe eines Objekts bei einer Vorbeifahrt eines Kraftfahrzeugs an dem seitlich von dem Kraftfahrzeug befindlichen Objekt mittels eines Ultraschallsensors des Kraftfahrzeugs Ultraschallsignale ausgesendet und die Echos der von den Objekten reflektierten Ultraschallsignale empfangen. Basierend auf einer Amplitude eines empfangenen Echos wird die Klassifizierung der Höhe des Objekts bestimmt.A method and an assistance system of the type mentioned are for example from DE 10 2004 047 479 A1 known. In order to classify a height of an object when a motor vehicle drives past the object located to the side of the motor vehicle, ultrasonic signals are emitted by means of an ultrasonic sensor of the motor vehicle and the echoes of the receive ultrasonic signals reflected from the objects. Based on an amplitude of a received echo, classification of the height of the object is determined.

US 9 891 316 B2 beschreibt eine Sensorvorrichtung eines Fahrzeugs, welche Radarwellen aussendet und reflektierte Radarwellen empfängt, wobei aus den empfangenen Radarwellen die Position und die Geschwindigkeit von Reflektionspunkten an Zielen in der Umgebung des Fahrzeugs ermittelt werden. Weiterhin umfasst die Sensorvorrichtung ein Mittel zur Bestimmung eines Tiefenwerts eines Ziels sowie ein Mittel zur Bestimmung niedriger Ziele, welches Ziele, die von dem Fahrzeug überfahrbar sind, ermittelt, wenn der dem Ziel zugeordnete Tiefenwert unterhalb eines Grenzwerts liegt. Die Klassifizierung als ein niedriges Objekt erfolgt, wenn der Tiefenwert unterhalb eines Grenzwerts liegt, wobei der Tiefenwert aus einem Paar von Messwerten, welche einem stationären Objekt zugeordnet sind und eine hinreichende historische Verknüpfung aufweisen, ermittelt wird. U.S. 9,891,316 B2 describes a sensor device of a vehicle which emits radar waves and receives reflected radar waves, the position and speed of reflection points on targets in the vicinity of the vehicle being determined from the received radar waves. Furthermore, the sensor device includes a means for determining a depth value of a target and a means for determining low targets, which determines targets that the vehicle can drive over if the depth value assigned to the target is below a limit value. The classification as a low object occurs when the depth value is below a limit value, the depth value being determined from a pair of measured values which are assigned to a stationary object and have a sufficient historical link.

Für die stationären Paare von Messwerten wird dabei überprüft, ob die Messwerte innerhalb eines als gleich aufgefassten Gebiets um ein repräsentatives Paar aus der Menge der stationären Paare liegen. Das betrachtete Gebiet weist dabei eine festgelegte räumliche Ausdehnung auf. Ferner wird überprüft, ob die den Paaren zugewiesenen Geschwindigkeiten innerhalb einer zulässigen Abweichung von der dem repräsentativen Paar zugewiesenen Geschwindigkeit liegen. Die Anzahl der innerhalb des Gebiets liegenden stationären Paare, welche einem Objekt zugeordnet sind, wird anschließen als Tiefenwert herangezogen.For the stationary pairs of measured values, it is checked whether the measured values lie within an area that is considered to be equal around a representative pair from the set of stationary pairs. The area under consideration has a fixed spatial extent. It is also checked whether the speeds assigned to the pairs are within an allowable deviation from the speed assigned to the representative pair. The number of stationary pairs within the area that are associated with an object is then used as the depth value.

Druckschrift DE 10 2007 039 348 A1 beschreibt einen Abstandsensor mit einem Ultraschallsender und -empfänger zum Aussenden von Ultraschallpulsen und zum Empfangen von an einem Objekt reflektierter Ultraschallpulse. Dabei wird eine Diskriminatoreinheit verwendet, um einen Schwerpunkt des empfangenen reflektierten Ultraschallpulses, basierend auf einem Überschreiten eines ersten Schwellwertes und einem nachfolgenden Unterschreiten eines zweiten Schwellwertes, durch den empfangenen reflektierten Ultraschallpuls zu bestimmen. Eine Flugzeit-Auswertungseinrichtung bestimmt den Abstand zu dem Objekt basierend auf dem bestimmten Schwerpunkt, wobei kann die Höhe des Objekts basierend auf einer Pulsbreite der reflektierten Ultraschallpulse, dem Verhältnis der Anzahl der reflektierten Ultraschallpulse zu der Anzahl der ausgesendeten Ultraschallpulse und/oder einer Verteilung der durch Laufzeitmessungen bestimmten Abstände aus der Mehrzahl von reflektierten Ultraschallpulsen ermittelt wird.pamphlet DE 10 2007 039 348 A1 describes a distance sensor with an ultrasonic transmitter and receiver for emitting ultrasonic pulses and for receiving ultrasonic pulses reflected on an object. In this case, a discriminator unit is used to determine a focal point of the received reflected ultrasonic pulse, based on the fact that the received reflected ultrasonic pulse exceeds a first threshold value and subsequently falls below a second threshold value. A time-of-flight evaluation device determines the distance to the object based on the determined center of gravity, whereby the height of the object can be based on a pulse width of the reflected ultrasonic pulses, the ratio of the number of reflected ultrasonic pulses to the number of ultrasonic pulses emitted and/or a distribution of the Term measurements certain distances from the plurality of reflected ultrasonic pulses is determined.

In der nachveröffentlichten Druckschrift DE 10 2020 206 001 A1 wird ein Verfahren zur Klassifizierung der Höhe eines über Ultraschall erkannten Objekts offenbart. Bei dem Verfahren werden fortlaufend Ultraschallpulse ausgesendet und von Objekten in der Umgebung reflektierte Ultraschallechos werden wieder empfangen, wobei jedes empfangene Ultraschallecho einem Kartenobjekt zugeordnet wird. Das Kartenobjekt weist dabei einen Höhenindikator mit einem Startwert auf.In the post-published pamphlet DE 10 2020 206 001 A1 discloses a method for classifying the height of an ultrasonically detected object. In the method, ultrasonic pulses are continuously emitted and ultrasonic echoes reflected by objects in the surroundings are received again, with each ultrasonic echo received being assigned to a map object. The map object has a height indicator with a starting value.

Weiterhin wird für jedes Ultraschallecho mindestens ein Attribut aus dem empfangenen Ultraschallecho und/oder aus zuvor dem Kartenobjekt zugeordneten Ultraschallechos extrahiert, wobei das Attribut einen Hinweis auf die Höhe des Objekts gibt. Anschließend wird der Höhenindikator um einen Punktwert verändert, wobei der Punktwert aus einer Zuordnungstabelle in Abhängigkeit des extrahierten Attributs und einer Entfernung des Objekts abgerufen wird. Danach wird das von dem Kartenobjekt repräsentierte Objekt als hohes, nicht überfahrbares Objekt eingestuft, wenn der Wert des Höhenindikators einen vorgegeben Grenzwert übersteigt. Der Betrag eines Punktwerts hängt dabei von einem Quotienten aus der Anzahl der empfangenen Ultraschallechos zu der Gesamtzahl der empfangenen Ultraschallechos ab.Furthermore, for each ultrasonic echo, at least one attribute is extracted from the received ultrasonic echo and/or from ultrasonic echoes previously assigned to the map object, with the attribute giving an indication of the height of the object. Then the height indicator is changed by a point value, the point value being retrieved from a mapping table depending on the extracted attribute and a distance of the object. According to this, the object represented by the map object is classified as a high object that cannot be driven over if the value of the height indicator exceeds a predetermined limit value. The amount of a point value depends on a quotient of the number of received ultrasonic echoes to the total number of received ultrasonic echoes.

Aus JP 6 608 425 B2 ist ein Verfahren zur Höhenklassifizierung mittels Ultraschallsensoren bekannt. Dabei erfolgt die Höhenklassifizierung mittels eines Verhältnisses aus primären Reflektionen und innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters erfassten, sekundären Reflektionen. Dabei gehen die primären Reflektionen und die sekundären Reflektionen auf dasselbe Sendesignal zurück, wobei die primären Reflektionen auch für eine Abstandsbestimmung zu einem Objekt verwendet werden.Out of JP 6 608 425 B2 a method for height classification using ultrasonic sensors is known. The height classification is carried out using a ratio of primary reflections and secondary reflections recorded within a specified time window. The primary reflections and the secondary reflections are based on the same transmission signal, with the primary reflections also being used to determine the distance from an object.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein alternatives Verfahren zur Charakterisierung eines Objekts in einer Umgebung eines Kraftfahrzeugs sowie ein entsprechendes Assistenzsystem anzugeben, welches eine möglichst kostengünstige und dabei zuverlässige Klassifizierung der Höhe des Objekts ermöglicht.The present invention is based on the object of specifying an alternative method for characterizing an object in the surroundings of a motor vehicle and a corresponding assistance system which enables the most cost-effective and reliable classification of the height of the object.

Die vorstehende Aufgabe wird durch die gesamte Lehre des Anspruchs 1 sowie des nebengeordneten Anspruchs 8 gelöst. Zweckmäßige Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung dargelegt.The above object is achieved by the entire teaching of claim 1 and the independent claim 8. Expedient embodiments and developments of the invention are set out in the dependent claims and the following description.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Charakterisierung eines Objekts in einer Umgebung eines Kraftfahrzeugs mittels eines Assistenzsystems des Kraftfahrzeugs, werden mit einem Abstandssensor des Assistenzsystems Messsignale ausgesendet und es werden Echos der von dem Objekt reflektierten Messsignale empfangen. Dabei wird mittels einer Steuereinrichtung des Assistenzsystems eine Klassifizierung einer Höhe des Objekts basierend auf den empfangenen Echos ermittelt.In the method according to the invention for characterizing an object in the surroundings of a motor vehicle using an assistance system of the motor vehicle, a distance measurement sensor of the assistance system sends measurement signals and echoes of the measurement signals reflected by the object are received. In this case, a classification of a height of the object based on the received echoes is determined by means of a control device of the assistance system.

Erfindungsgemäß wird ein Echodichteparameter anhand einer Anzahl der empfangenen Echos bestimmt wird und es wird die Klassifizierung der Höhe des Objekts basierend auf dem Echodichteparameter ermittelt.According to the invention, an echo density parameter is determined based on a number of the received echoes and the classification of the height of the object is determined based on the echo density parameter.

Die Erfindung geht dabei zunächst von der Überlegung aus, dass eine kostengünstige Klassifizierung der Höhe eines Objekts ermöglicht wird, wenn dabei auf einen Sensor des Kraftfahrzeugs zurückgegriffen wird, der ohnehin verbaut ist, und dass eine besonders kostengünstige und robuste Klassifizierung weiter dadurch gefördert wird, dass keine rechnerisch aufwändige und störanfällige Fusion mit Sensordaten eines weiteren Sensors, oder genauer, einer weiteren Sensorart, insbesondere einer Kamera, durchgeführt wird. Weiter geht die Erfindung von der Überlegung aus, dass ein Objekt, das eine Höhe aufweist, die mindestens der Einbauhöhe des Abstandssensors im Kraftfahrzeug entspricht, ein höheres Reflexionsvermögen für die Messsignale aufweist als ein Objekt, dessen Höhe geringer ist als die Einbauhöhe des Abstandssensors. So werden die Messsignale von einem Objekt, das eine Höhe aufweist, die mindestens der Einbauhöhe des Abstandssensors im Kraftfahrzeug entspricht, von mehreren Punkten der Oberfläche des Objekts, die orthogonal und nicht orthogonal zum Abstandssensor liegen, reflektiert. Dagegen werden die Messignale von einem Objekt, dessen Höhe geringer ist als die Einbauhöhe des Abstandssensors nur von den Punkten der Oberfläche des Objekts reflektiert, die nicht orthogonal zum Abstandssensor liegen, was zu einer geringeren Anzahl von reflektierten Messsignalen bzw. Echos führt. Zudem beruht die Erfindung auf der Erkenntnis, dass das Strahlungsmuster eines Abstandssensors, insbesondere eines Ultraschallsensors, grundsätzlich eine Funktion des Höhenwinkels ist, dass also die Leistung eines Messsignals, das von einem Abstandssensor an ein Objekt im Erfassungsbereich ausgesendet wird, vom Höhenwinkel des Objekts in Bezug auf den Abstandssensor abhängt. Bei einem Objekt, das eine Höhe aufweist, die geringer ist als die Einbauhöhe des Abstandsensors im Kraftfahrzeug, ändern sich, insbesondere unterhalb einer gewissen Entfernung zwischen Objekt und Kraftfahrzeug, genauer gesagt, zwischen Objekt und Abstandsensor, folglich der Höhenwinkel und damit die Leistung, oder anders gesagt, die Amplitude des reflektierten Messsignals in Abhängigkeit der Entfernung zwischen Kraftfahrzeug bzw. Abstandssensor und Objekt. Wenn dabei die Entfernung geringer wird, sich das Kraftfahrzeug also weiter dem Objekt annähert, so verkleinert sich der Höhenwinkel, was dazu führen kann, dass die Amplitude des reflektierten Messsignals derart stark abnimmt, dass ein an dem Objekt reflektiertes Messsignals nicht erkannt wird.The invention is initially based on the consideration that a cost-effective classification of the height of an object is made possible if a sensor of the motor vehicle is used that is already installed, and that a particularly cost-effective and robust classification is further promoted by the fact that no computationally complex and error-prone fusion with sensor data from another sensor, or more precisely, another type of sensor, in particular a camera, is carried out. The invention is also based on the consideration that an object that has a height that corresponds at least to the installation height of the distance sensor in the motor vehicle has a higher reflectivity for the measurement signals than an object whose height is less than the installation height of the distance sensor. The measurement signals from an object that has a height that corresponds at least to the installation height of the distance sensor in the motor vehicle are reflected by a number of points on the surface of the object that are orthogonal and not orthogonal to the distance sensor. In contrast, the measurement signals from an object whose height is less than the installation height of the distance sensor are only reflected by the points on the surface of the object that are not orthogonal to the distance sensor, which leads to a lower number of reflected measurement signals or echoes. In addition, the invention is based on the knowledge that the radiation pattern of a distance sensor, in particular an ultrasonic sensor, is fundamentally a function of the elevation angle, i.e. that the power of a measurement signal that is emitted by a distance sensor to an object in the detection range is related to the elevation angle of the object depends on the distance sensor. In the case of an object that has a height that is less than the installation height of the distance sensor in the motor vehicle, the elevation angle and thus the performance change, in particular below a certain distance between the object and the motor vehicle, more precisely between the object and the distance sensor In other words, the amplitude of the reflected measurement signal as a function of the distance between the motor vehicle or distance sensor and the object. If the distance decreases, i.e. the motor vehicle approaches the object further, the elevation angle decreases, which can lead to the amplitude of the reflected measurement signal decreasing to such an extent that a measurement signal reflected on the object is not detected.

Diese Tatsachen können zur Ermittlung der Klassifizierung der Höhe eines Objekts genutzt werden. Daher sieht die Erfindung vor, die Klassifizierung der Höhe des Objekts basierend auf einem Echodichteparameter zu ermitteln, wobei der Echodichteparameter anhand einer Anzahl der empfangenen Echos bestimmt wird.These facts can be used to determine the classification of an object's height. The invention therefore provides for determining the classification of the height of the object based on an echo density parameter, with the echo density parameter being determined using a number of the echoes received.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung hat den Vorteil, dass dadurch ein Verfahren bereitgestellt wird, mittels dem eine kostengünstige und dabei zuverlässige Klassifizierung der Höhe des Objekts ermöglicht ist.The configuration according to the invention has the advantage that it provides a method by means of which a cost-effective and reliable classification of the height of the object is made possible.

Bei den zu charakterisierenden Objekten kann es Objekte handeln, die sich von einem Boden, beispielsweise einer Fahrbahnoberfläche oder einem sonstigen Gelände, aus erstrecken und sich im Wesentlichen orthogonal zum Boden erstrecken. Es kann sich aber auch um Objekte handeln, die sich nicht vom Boden aus erstrecken, wie beispielsweise eine Querlatte eines Zauns, oder die sich nicht orthogonal zum Boden erstrecken, wie beispielsweise eine Rampe.The objects to be characterized can be objects that extend from a ground, for example a road surface or other terrain, and extend essentially orthogonally to the ground. However, they can also be objects that do not extend from the ground, such as a crossbar of a fence, or that do not extend orthogonally to the ground, such as a ramp.

Vorteilhafterweise wird das Kraftfahrzeug relativ zu dem Objekt bewegt.The motor vehicle is advantageously moved relative to the object.

Der Abstandssensor kann an unterschiedlichen Positionen, beispielsweise vorne, hinten oder seitlich, am Fahrzeug angeordnet sein und ist vorteilhafterweise als ein 1 D-Abstandssensor ausgebildet. Es kann sowohl nur ein einziger Abstandssensor verwendet werden. Es können aber auch mehrere Abstandssensoren verwendet werden.The distance sensor can be arranged at different positions on the vehicle, for example at the front, rear or side, and is advantageously designed as a 1D distance sensor. Only a single distance sensor can be used. However, several distance sensors can also be used.

Als Klassifizierung der Höhe des Objekts werden insbesondere die zwei Klassen „hoch“ und „niedrig“ verwendet. Dabei wird das Objekt als „hoch“ klassifiziert, sofern das Objekt ein vom Kraftfahrzeug nicht überfahrbares Objekt ist, und es wird das Objekt als „niedrig“ klassifiziert, sofern das Objekt ein vom Kraftfahrzeug überfahrbares Objekt ist. Alternativ dazu wird das Objekt als „hoch“ klassifiziert, sofern sich das Objekt mindestens auf der Einbauhöhe des Abstandssensors befindet, sofern das Objekt also insbesondere eine Höhe aufweist, die mindestens der Einbauhöhe des Abstandssensors entspricht. Das Objekt wird als „niedrig“ klassifiziert, wenn sich das Objekt unterhalb der Einbauhöhe des Abstandssensors befindet, wenn das Objekt also insbesondere eine Höhe aufweist, die geringer als die Einbauhöhe des Abstandssensors ist.The two classes "high" and "low" in particular are used to classify the height of the object. The object is classified as “high” if the object is an object that the motor vehicle cannot drive over, and the object is classified as “low” if the object is an object that the motor vehicle can drive over. Alternatively, the object is classified as "high" if the object is at least at the installation height of the distance sensor, if the object has a height that corresponds at least to the installation height of the distance sensor. The object is classified as “low” if the object is below the installation height of the distance sensor, ie if the object has a height that is less than the installation height of the distance sensor.

Der Echodichteparameter kann insbesondere der Anzahl der empfangenen Echos entsprechen.In particular, the echo density parameter can correspond to the number of echoes received.

Erfindungsgemäß wird als Echodichteparameter ein Verhältnis der Anzahl der empfangenen Echos zu einem vorbestimmten zeitlichen Messfenster bestimmt. Es wird also die Anzahl der Echos auf einen vorbestimmten Zeitraum normiert, wobei der vorbestimmte Zeitraum der zeitlichen Dauer entspricht, in der das entsprechende Objekt von dem Abstandssensor erfasst wird, d.h., in der Messsignale von dem Abstandssensor an das Objekt ausgesendet werden. Wenn beispielsweise das zeitliche Messfenster bzgl. eines ersten Objekts größer ist als das zeitliche Messfenster bzgl. eines zweiten Objekts, wobei die vom Abstandssensor erfasste oder erfassbare Fläche, insbesondere Oberfläche, des ersten Objekts genauso groß ist wie die vom Abstandssensor erfasste oder erfassbare Fläche, insbesondere Oberfläche, des zweiten Objekts, und wobei von dem ersten Objekt dieselbe Anzahl an Echos empfangen wird wie von dem zweiten Objekt, so ist der Echodichteparameter des ersten Objekts kleiner als der Echodichteparameter des zweiten Objekts.According to the invention, a ratio of the number of received echoes to a predetermined time measurement window is determined as the echo density parameter. The number of echoes is therefore normalized to a predetermined period of time, with the predetermined period of time corresponding to the duration in which the corresponding object is detected by the distance sensor, i.e. in which measurement signals are transmitted from the distance sensor to the object. If, for example, the temporal measurement window with regard to a first object is larger than the temporal measurement window with regard to a second object, the area detected or detectable by the distance sensor, in particular surface, of the first object being just as large as the area detected or detectable by the distance sensor, in particular surface, of the second object, and where the same number of echoes are received from the first object as from the second object, the echo density parameter of the first object is less than the echo density parameter of the second object.

Zusätzlich kann in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform als Echodichteparameter ein Verhältnis der Anzahl der empfangenen Echos zu einer vorbestimmten Fläche innerhalb der Umgebung bestimmt werden. Es wird also die Anzahl der Echos auf einen vorbestimmten Umgebungsbereich bzw. eine vorbestimmte Flächeneinheit normiert. Bei der vorbestimmten Fläche handelt es sich bevorzugt um die mittels des Abstandsensors erfasste oder erfassbare Fläche, insbesondere Oberfläche, des Objekts. So ist beispielsweise der Echodichteparameter eines derart flächenmäßig großen ersten Objekts, von dem dieselbe Anzahl an Echos empfangen werden wie von einem demgegenüber flächenmäßig kleineren zweiten Objekt, kleiner als der Echodichteparameter des zweiten Objekts.In addition, in a further advantageous embodiment, a ratio of the number of received echoes to a predetermined area within the environment can be determined as an echo density parameter. The number of echoes is therefore normalized to a predetermined surrounding area or a predetermined area unit. The predetermined area is preferably the area, in particular the surface, of the object that is detected or can be detected by means of the distance sensor. For example, the echo density parameter of such a first object with a large surface area, from which the same number of echoes are received as from a second object with a smaller surface area, is smaller than the echo density parameter of the second object.

Vorteilhafterweise wird als Echodichteparameter ein Verhältnis der Anzahl der empfangenen Echos zu einem vorbestimmten zeitlichen Messfenster und einer vorbestimmten Fläche innerhalb der Umgebung bestimmt.A ratio of the number of received echoes to a predetermined temporal measurement window and a predetermined area within the environment is advantageously determined as the echo density parameter.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform werden anhand der empfangenen Echos jeweilige Entfernungswerte ermittelt, wobei die Anzahl der empfangenen Echos in Abhängigkeit von zumindest einem Entfernungswert gewichtet wird, und wobei der Echodichteparameter anhand der gewichteten Anzahl der Echos bestimmt wird. Vorteilhafterweise wird dabei die Anzahl der empfangenen Echos in Abhängigkeit von mehr als einem Entfernungswert, insbesondere in Abhängigkeit von allen Entfernungswerten der entsprechenden Echos, gewichtet. Durch die Berücksichtigung der Entfernung und eine derartige Gewichtung wird der Umstand berücksichtigt, dass das Erkennungsverhalten von Objekten in Abhängigkeit der Entfernung variiert. Dadurch kann die Zuverlässigkeit der Klassifizierung der Höhe gesteigert werden.In a further advantageous embodiment, respective distance values are determined using the received echoes, the number of received echoes being weighted as a function of at least one distance value, and the echo density parameter being determined using the weighted number of echoes. The number of echoes received is advantageously weighted as a function of more than one distance value, in particular as a function of all distance values of the corresponding echoes. By taking the distance into account and weighting it in this way, the fact that the detection behavior of objects varies depending on the distance is taken into account. As a result, the reliability of the classification of the height can be increased.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird das Objekt als hoch klassifiziert, falls der Echodichteparameter oberhalb eines vorbestimmten Schwellenwerts liegt, und es wird das Objekt als niedrig klassifiziert, falls der Echodichteparameter unterhalb des vorbestimmten Schwellenwert liegt.In a further advantageous embodiment, the object is classified as high if the echo density parameter is above a predetermined threshold value, and the object is classified as low if the echo density parameter is below the predetermined threshold value.

Dabei wird in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Schwellenwert vorbestimmt in Abhängigkeit von einer aktuellen Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs und/oder einer Temperatur in der Umgebung des Kraftfahrzeugs und/oder einer Luftfeuchtigkeit in der Umgebung des Kraftfahrzeugs und/oder einer Einbauhöhe des Abstandssensors an dem Kraftfahrzeug. Da die Temperatur und in der Umgebung des Kraftfahrzeugs merkliche Auswirkungen auf die Luftschalldämpfung hat, kann die Temperatur mithilfe eines entsprechenden Sensors erfasst und der Schwellenwert daran angepasst werden. Entsprechendes gilt für die Luftfeuchtigkeit. Dies führt zu einer noch zuverlässigeren Klassifizierung der Höhe des Objekts.In a further advantageous embodiment, the threshold value is predetermined as a function of a current speed of the motor vehicle and/or a temperature in the area surrounding the motor vehicle and/or humidity in the area surrounding the motor vehicle and/or an installation height of the distance sensor on the motor vehicle. Since the temperature in and around the motor vehicle has a noticeable effect on the airborne sound insulation, the temperature can be recorded using an appropriate sensor and the threshold value can be adjusted accordingly. The same applies to the humidity. This leads to an even more reliable classification of the height of the object.

Der Abstandssensor ist vorteilhafterweise als ein Radarsensor ausgebildet. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Abstandsensor aber als ein Ultraschallsensor ausgebildet. Dabei kann der Ultraschallsensor, insbesondere ein 1D-Ultraschallsensor, beispielsweise in oder hinter einem Stoßfänger des Kraftfahrzeugs angeordnet sein. Alternativ dazu kann der Ultraschallsensor, insbesondere ein 1 D-Ultraschallsensor, in oder hinter einem Karosseriebauteil, beispielsweise einer Tür des Kraftfahrzeugs angeordnet sein.The distance sensor is advantageously designed as a radar sensor. In a preferred embodiment, however, the distance sensor is designed as an ultrasonic sensor. In this case, the ultrasonic sensor, in particular a 1D ultrasonic sensor, can be arranged, for example, in or behind a bumper of the motor vehicle. As an alternative to this, the ultrasonic sensor, in particular a 1D ultrasonic sensor, can be arranged in or behind a body component, for example a door of the motor vehicle.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird das Verfahren bei einem assistierten und/oder semi-automatischen und/oder automatischen Einparkverfahren angewendet.In a further advantageous embodiment, the method is used in an assisted and/or semi-automatic and/or automatic parking method.

Ferner umfasst die vorliegende Erfindung ein Assistenzsystem mit einem Abstandssensor und einer Steuereinrichtung. Dabei ist die Steuereinrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgelegt.Furthermore, the present invention includes an assistance system with a distance sensor and a control device. The control device is designed to carry out the method according to the invention.

Die für das erfindungsgemäße Verfahren beschriebenen Vorteile und bevorzugten Ausführungsformen gelten entsprechend auch für das erfindungsgemäße Assistenzsystem.The advantages and preferred embodiments described for the method according to the invention also apply correspondingly to the assistance system according to the invention.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

  • 1 ein Strahlungsdiagramm, das ein Strahlungsmuster eines Ultraschallsensors in Abhängigkeit vom Höhenwinkel darstellt,
  • 2 schematische Diagramme, welche die von verschiedenen Objekten in der Umgebung eines Kraftfahrzeugs empfangenen Echos zeigen, und
  • 3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Charakterisierung eines Objekts in einer Umgebung eines Kraftfahrzeugs.
Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to a drawing. Show in it:
  • 1 a radiation diagram showing a radiation pattern of an ultrasonic sensor depending on the elevation angle,
  • 2 schematic diagrams showing the echoes received from various objects in the vicinity of a motor vehicle, and
  • 3 a flowchart of a method for characterizing an object in an area surrounding a motor vehicle.

In 1 ist ein Strahlungsdiagramm gezeigt, das ein Strahlungsmuster 1 eines Ultraschallsensors eines Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit vom Höhenwinkel darstellt. Daraus ist ersichtlich, dass das Strahlungsmuster 1 des Ultraschallsensors eine Funktion des Höhenwinkels ist, dass also die Leistung eines Ultraschallsignals, das von einem Ultraschallsensor an ein Objekt im Erfassungsbereich ausgesendet wird, vom Höhenwinkel abhängt.In 1 a radiation diagram is shown which represents a radiation pattern 1 of an ultrasonic sensor of a motor vehicle as a function of the elevation angle. From this it can be seen that the radiation pattern 1 of the ultrasonic sensor is a function of the elevation angle, ie that the power of an ultrasonic signal which is emitted by an ultrasonic sensor to an object in the detection area depends on the elevation angle.

Wenn sich ein Objekt in einem Höhenwinkel von 90°, d.h. mindestens auf einer Einbauhöhe des Ultraschallsensors in einem Kraftfahrzeug, befindet, dann ändert sich der Höhenwinkel nicht, wenn sich das Kraftfahrzeug, genauer gesagt, der Ultraschallsensor dem Objekt nähert. Die Leistung, oder anders gesagt, die Amplitude des reflektierten Ultraschallsignals bzw. Echos hängt nur von der Entfernung zwischen Ultraschallsensor und Objekt ab. Daher wird die Amplitude des reflektierten Ultraschallsignals sukzessive größer, wenn sich das Kraftfahrzeug bzw. der Ultraschallsensor einem hohen Objekt nähert.If an object is at an elevation angle of 90°, i.e. at least at an installation height of the ultrasonic sensor in a motor vehicle, the elevation angle does not change when the motor vehicle, or more precisely, the ultrasonic sensor, approaches the object. The power, or to put it another way, the amplitude of the reflected ultrasonic signal or echo depends only on the distance between the ultrasonic sensor and the object. The amplitude of the reflected ultrasonic signal therefore becomes successively larger when the motor vehicle or the ultrasonic sensor approaches a high object.

Bei einem Objekt, das eine Höhe aufweist, die geringer ist als die Einbauhöhe des Ultraschallsensors im Kraftfahrzeug ändern sich folglich der Höhenwinkel und damit die Leistung bzw. Amplitude des reflektierten Ultraschallsignal in Abhängigkeit der Entfernung zwischen Kraftfahrzeug bzw. Ultraschallsensor und Objekt. Bei einer Annäherung des Kraftfahrzeugs bzw. Ultraschallsensors an das Objekt wird der Höhenwinkel nämlich sukzessive kleiner, bis er annähernd 0° erreicht, sobald sich der Ultraschallsensor unmittelbar am Objekt befindet. Wenn also die Entfernung geringer wird, sich das Kraftfahrzeug also dem immer weiter Objekt annähert, so verkleinert sich der Höhenwinkel, was dazu führen kann, dass die Amplitude des reflektierten Ultraschallsignal derart stark abnimmt, dass ein an dem Objekt reflektiertes Ultraschallsignals nicht erkannt wird.In the case of an object that has a height that is less than the installation height of the ultrasonic sensor in the motor vehicle, the elevation angle and thus the power or amplitude of the reflected ultrasonic signal change as a function of the distance between the motor vehicle or ultrasonic sensor and the object. When the motor vehicle or ultrasonic sensor approaches the object, the elevation angle becomes successively smaller until it reaches approximately 0° as soon as the ultrasonic sensor is located directly on the object. So if the distance decreases, i.e. the motor vehicle approaches the object further and further, the elevation angle decreases, which can lead to the amplitude of the reflected ultrasonic signal decreasing so much that an ultrasonic signal reflected on the object is not detected.

In 2 sind zwei schematische Diagramme dargestellt, welche die von verschiedenen Objekten in der Umgebung eines Kraftfahrzeugs empfangenen Echos 2 zeigen, wobei die Objekte mittels Ultraschallsensor gem. 1 erfasst wurden, während sich das Kraftfahrzeug relativ zu den Objekten bewegt hat. Dabei zeigt das linke Diagramm die von einem Bordstein empfangenen Echos 2 und das rechte Diagramm zeigt die von einer Wand empfangenen Echos 2, wobei die Wand eine deutlich größere Höhe als der Bordstein aufweist.In 2 two schematic diagrams are shown which show the echoes 2 received from various objects in the vicinity of a motor vehicle, the objects being detected by means of an ultrasonic sensor in accordance with 1 were detected while the motor vehicle was moving relative to the objects. The diagram on the left shows the echoes 2 received from a curb and the diagram on the right shows the echoes 2 received from a wall, the wall having a significantly greater height than the curb.

Wie zu erkennen ist, ist die Anzahl der von der Wand empfangenen Echos 2 größer als die Anzahl der von dem Bordstein empfangenen Echos 2. Dies beruht zum einen auf der im Zusammenhang mit der 1 erläuterten Abhängigkeit des Strahlungsmusters 1 des Ultraschallsensors vom Höhenwinkel. Zudem weist die Wand aufgrund ihrer Höhe, die deutlich über der Einbauhöhe des Ultraschallsensors im Kraftfahrzeug liegt, ein höheres Reflexionsvermögen für die Ultraschallsignale auf als der Bordstein, dessen Höhe geringer ist als die Einbauhöhe des Ultraschallsensors. So werden die Ultraschallsignale von der Wand von mehreren Punkten der Oberfläche der Wand, die orthogonal und nicht orthogonal zum Ultraschallsensor liegen, reflektiert. Dagegen werden die Messignale vom Bordstein nur von den Punkten der Oberfläche des Bordsteins reflektiert, die nicht orthogonal zum Ultraschallsensor liegen. Dies führt insgesamt zu einer geringeren Anzahl von empfangen Echos 2 von dem Bordstein gegenüber der Anzahl der empfangenen Echos 2 von der Wand.As can be seen, the number of echoes 2 received from the wall is greater than the number of echoes 2 received from the curb 1 explained dependence of the radiation pattern 1 of the ultrasonic sensor on the elevation angle. In addition, due to its height, which is well above the installation height of the ultrasonic sensor in the motor vehicle, the wall has a higher reflectivity for the ultrasonic signals than the curb, the height of which is lower than the installation height of the ultrasonic sensor. Thus, the ultrasonic signals are reflected by the wall from a number of points on the surface of the wall that are orthogonal and not orthogonal to the ultrasonic sensor. In contrast, the measurement signals from the curb are only reflected by the points on the surface of the curb that are not orthogonal to the ultrasonic sensor. Overall, this leads to a lower number of echoes 2 received from the curb compared to the number of echoes 2 received from the wall.

3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 100 zur Charakterisierung eines Objekts in einer Umgebung eines Kraftfahrzeugs. Das Kraftfahrzeug umfasst dabei ein Assistenzsystem mit einer Steuereinrichtung und einem 1 D-Ultraschallsensor, welcher ein Strahlungsmuster gemäß 1 aufweist. Das Kraftfahrzeug bewegt sich relativ zu dem Objekt. 3 FIG. 1 shows a flowchart of a method 100 for characterizing an object in an area surrounding a motor vehicle. The motor vehicle includes an assistance system with a control device and a 1D ultrasonic sensor, which according to a radiation pattern 1 having. The motor vehicle moves relative to the object.

In einem Schritt 101 und werden mittels des Ultraschallsensors fortwährend Ultraschallsignale ausgesendet und es werden Echos 2 der von dem Objekt reflektierten Ultraschallsignale empfangen.In a step 101 and 100, ultrasonic signals are continuously emitted by means of the ultrasonic sensor and echoes 2 of the ultrasonic signals reflected by the object are received.

In einem Schritt 102 wird die Anzahl der von dem Objekt empfangenen Echos 2 bestimmt und es wird ein Echodichteparameter basierend auf der Anzahl der empfangenen Echos 2 ermittelt. Dazu werden anhand der empfangenen Echos 2 jeweilige Entfernungswerte der entsprechenden Echos 2 ermittelt und es wird zunächst die Anzahl der empfangenen Echos 2 in Abhängigkeit von den ermittelten Entfernungswerten gewichtet. Anschließend wird der Echodichteparameter als ein Verhältnis der gewichteten Anzahl der empfangenen Echos 2 zu einem vorbestimmten zeitlichen Messfenster und einer vorbestimmten Fläche innerhalb der Umgebung bestimmt.In a step 102 the number of echoes 2 received from the object is determined and an echo density parameter is determined based on the number of echoes 2 received. For this purpose, respective distance values of the corresponding echoes 2 are determined on the basis of the received echoes 2 and the number of received echoes 2 is first weighted as a function of the determined distance values. The echo density parameter is then calculated as a ratio of the weighted number of received echoes 2 to a predetermined time measurement window and a predetermined area within the environment.

In einem Schritt 103 wird eine Klassifizierung der Höhe des Objekts ermittelt. Hierzu wird der ermittelte Echodichteparameter mit einem vorbestimmten Schwellenwert verglichen und in Abhängigkeit von dem Vergleich wird das Objekt als ein hohes, von dem Kraftfahrzeug nicht überfahrbares oder als ein niedriges, von dem Kraftfahrzeug überfahrbares Objekt klassifiziert.In a step 103, a classification of the height of the object is determined. For this purpose, the determined echo density parameter is compared with a predetermined threshold value and, depending on the comparison, the object is classified as a high object over which the motor vehicle cannot drive or as a low object over which the motor vehicle can drive.

Basierend auf diesem Verfahren 100 kann die Höhe des Objekts auf kostengünstige und zuverlässige Weise klassifiziert werden.Based on this method 100, the height of the object can be classified in a cheap and reliable way.

Claims (8)

Verfahren (100) zur Charakterisierung eines Objekts in einer Umgebung eines Kraftfahrzeugs mittels eines Assistenzsystems des Kraftfahrzeugs, wobei mit einem Abstandssensor des Assistenzsystems Messsignale ausgesendet werden, wobei Echos (2) der von dem Objekt reflektierten Messsignale empfangen werden, und wobei mittels einer Steuereinrichtung des Assistenzsystems eine Klassifizierung einer Höhe des Objekts basierend auf den empfangenen Echos (2) ermittelt wird, wobei ein Echodichteparameter anhand einer Anzahl der empfangenen Echos (2) bestimmt wird und die Klassifizierung der Höhe des Objekts basierend auf dem Echodichteparameter ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass als Echodichteparameter ein Verhältnis der Anzahl der empfangenen Echos (2) zu einem vorbestimmten zeitlichen Messfenster bestimmt wird, wobei die Anzahl der empfangenen Echos (2) auf eine zeitliche Dauer des Messfensters normiert wird.Method (100) for characterizing an object in an area surrounding a motor vehicle using an assistance system of the motor vehicle, measurement signals being transmitted using a distance sensor of the assistance system, echoes (2) of the measurement signals reflected by the object being received, and using a control device of the assistance system a classification of a height of the object is determined based on the received echoes (2), wherein an echo density parameter is determined based on a number of received echoes (2) and the classification of the height of the object is determined based on the echo density parameter, characterized in that as Echo density parameter, a ratio of the number of received echoes (2) to a predetermined temporal measurement window is determined, the number of received echoes (2) being normalized to a temporal duration of the measurement window. Verfahren (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung des Echodichteparameters die Anzahl der empfangenen Echos (2) zusätzlich auf eine vorbestimmte Fläche normiert wird.Method (100) according to claim 1 , characterized in that to determine the echo density parameter, the number of received echoes (2) is additionally normalized to a predetermined area. Verfahren (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass anhand der empfangenen Echos (2) jeweilige Entfernungswerte ermittelt werden, und dass die Anzahl der empfangenen Echos (2) in Abhängigkeit von zumindest einem Entfernungswert gewichtet wird, wobei der Echodichteparameter anhand der gewichteten Anzahl der Echos (2) bestimmt wird.Method (100) according to claim 1 or 2 , characterized in that respective distance values are determined on the basis of the received echoes (2), and that the number of received echoes (2) is weighted as a function of at least one distance value, the echo density parameter being determined on the basis of the weighted number of echoes (2). . Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Objekt als hoch klassifiziert wird, falls der Echodichteparameter oberhalb eines vorbestimmten Schwellenwerts liegt, und dass das Objekt als niedrig klassifiziert wird, falls der Echodichteparameter unterhalb des vorbestimmten Schwellenwerts liegt.A method (100) according to any one of the preceding claims, characterized in that the object is classified as high if the echo density parameter is above a predetermined threshold and in that the object is classified as low if the echo density parameter is below the predetermined threshold. Verfahren (100) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwellenwert vorbestimmt wird in Abhängigkeit von einer aktuellen Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs und/oder einer Temperatur in der Umgebung des Kraftfahrzeugs und/oder einer Luftfeuchtigkeit in der Umgebung des Kraftfahrzeugs und/oder einer Einbauhöhe des Abstandssensors an dem Kraftfahrzeug.Method (100) according to claim 4 , characterized in that the threshold value is predetermined as a function of a current speed of the motor vehicle and/or a temperature in the area surrounding the motor vehicle and/or a humidity level in the area surrounding the motor vehicle and/or an installation height of the distance sensor on the motor vehicle. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandssensor als Ultraschallsensor ausgebildet ist.Method (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the distance sensor is designed as an ultrasonic sensor. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren bei einem assistierten und/oder semi-automatischen und/oder automatischen Einparkverfahren angewendet wird.Method (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the method is used in an assisted and/or semi-automatic and/or automatic parking method. Assistenzsystem mit einem Abstandssensor und einer Steuereinrichtung, welche zum Durchführen eines Verfahrens (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgelegt ist.Assistance system with a distance sensor and a control device, which is designed to carry out a method (100) according to one of the preceding claims.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004047479A1 (en) 2004-09-30 2006-04-13 Robert Bosch Gmbh Method and device for classifying side boundaries of a parking space for a parking assistance system
DE102007039348A1 (en) 2007-08-21 2009-02-26 Robert Bosch Gmbh Distance sensor and method for determining a distance
US9891316B2 (en) 2013-02-05 2018-02-13 Denso Corporation Apparatus and method for detecting target in periphery of vehicle
JP6608425B2 (en) 2014-08-05 2019-11-20 ヴァレオ・シャルター・ウント・ゼンゾーレン・ゲーエムベーハー Method for identifying at least one object in a surrounding area of a motor vehicle by means of an ultrasonic sensor, a driver assistance system and a motor vehicle
DE102020206001A1 (en) 2020-05-13 2021-11-18 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Method and device for classifying the height of an object detected by ultrasound

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004047479A1 (en) 2004-09-30 2006-04-13 Robert Bosch Gmbh Method and device for classifying side boundaries of a parking space for a parking assistance system
DE102007039348A1 (en) 2007-08-21 2009-02-26 Robert Bosch Gmbh Distance sensor and method for determining a distance
US9891316B2 (en) 2013-02-05 2018-02-13 Denso Corporation Apparatus and method for detecting target in periphery of vehicle
JP6608425B2 (en) 2014-08-05 2019-11-20 ヴァレオ・シャルター・ウント・ゼンゾーレン・ゲーエムベーハー Method for identifying at least one object in a surrounding area of a motor vehicle by means of an ultrasonic sensor, a driver assistance system and a motor vehicle
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